几种高压电气设备检测异常情况的分析及解决办法

几种高压电气设备检测异常情况的分析及解决办法

周昆鹏

福建大唐国际宁德发电有限责任公司 福建 宁德 355006

摘要：伴随国民经济的发展，高压电气设备对电力系统的影响越来越大，与此同时，工业生产与居民生活对电力资源的需求也在不断扩大。因此，说高压电气设备对电力系统业务的开展具有推动作用一点也不为过。在工业自动化、现代化的今天，人们对电气设备也有了更高要求。

关键词：高压电器设备；检测异常；分析

1关于高压电气设备检测内容

目前，我国高压配电系统中的高压电气设备检测试验内容主要包括断路器试验、电流互感器试验、电压互感器试验、避雷器试验以及其他包括穿墙套管、线路、隔离开关试验等。

断路器试验主要包括特性试验、回路电阻试验、真空度试验、交流耐压试验、绝缘测试等，特性试验内容分为合分时间、同期、动作电压、弹跳时间、行程等，其中对于绝缘情况的试验检测极为重视。而电流互感器试验则主要是变流比测试、伏安特性测试、极性测试、绝缘测试、角差比差测试、交流耐压测试等内容。电压互感器试验则包含了直流电阻试验、绝缘电阻试验、变比测试、耐压试验等。避雷器试验检测较为简单，主要包括泄露电流、一毫安时电压、绝缘测试等内容。其他电气设备主要进行的是绝缘电阻、交流耐压、核相以及回路电阻的试验检测。电力系统60％以上的停电事故是由设备绝缘缺陷引起的，因此大部分电气设备的试验检测都必须要进行绝缘检测，以确保高压电气设备绝缘性能，确保在实际运行中能够为电力系统提供稳定运行保障^[1]。这就需要电气试验人员通过电气检

测， 了解掌握绝缘情况， 如果检测数据不准确就会给电气设备留下潜在的隐患。 以便在故障发展的初期， 就能够及时准确发现缺陷并处理， 确保电气设备的绝缘监测参数准确可靠。

2电压互感器交流耐压检测分析

由于电网电压等级的提高和大量采用半绝缘结构的电压互感器，对于电压互感器的交流耐压试验造成了困难，以前的常规方法无法对其进行试验。现在普遍采用感应耐压方式进行耐压试验。

2.1按照当前电力系统中高压电气设备的电压互感器感应耐压检测试验的实际内容主要包括如下2点。

第一，感应耐压是在被试验品的低压侧进行加压，并依据变比调节来进行电压的输送，以实现高压侧所需的试验电压。目前，电力系统中的电气设备检测试验中主要是对电压互感器进行交流耐压试验，其中半绝缘结构的电压互感器进行感应耐压试验。现阶段，所使用的电压互感器常会频繁发生一些故障，基本上每年都会出现电压互感器烧损的突发故障情况，严重影响了电力系统的运行安全性和稳定性，同时也造成了配电网和变电设备的损坏威胁。所以对于电压互感器的绝缘检测试验主要是针对其绝缘电阻、电压互感器耐压试验。

第二，电压互感器耐压试验中中根据其故障隐患的分析能够看出其需要重点进行检测试验的项目内容为绝缘电阻测量以及交流耐压试验。全绝缘结构作一次对地工频耐压是可以二次短接接地，也可不短接；全绝缘和半绝缘结构进行感应耐压试验时要用3倍频或多倍频电源试验，这时二次的N端要接地，且绝对不能短接二次绕组，否则电流会很大，会烧坏电压互感器的。在实际试验当中，要注意如果无法达到电压互感器的耐压试验标准，所得到的试验检测结果无法实现电气设备故障初期隐患的准确检测，也就会导致检测异常结果的出现^[3]。

2.2感应耐压试验在电压互感器上的应用工作流程

主要工作流程为：选择加压绕组；计算二次绕组加压值；计算容升电压；确定感应耐压试验时间。

其中，确定感应耐压试验时间最为重要，主要内容如下：

由于试验电压为额定电压的几倍，如果电压的频率仍为被试品的额定频率， 铁心将严重饱和，励磁电流将增大到不可允许的程度，为此可提高外施电压的频率，使其不低于150Hz，为避免频率提高对被试品绝缘的损伤，在频率超过150Hz 时应将试验时间缩短，耐压时间 t 可由下式计算：

t=60×100/f（s）

式中，f 为试验时倍频电源的频率，但试验电压时间最短不得小于20s，且f不应大于300Hz。

同时二次绕组可用2500V兆欧表测绝缘电阻代替；保证预试时有条件进行^[2]。

3交流耐压试验中容升现象分析

对于交流耐压试验容升的分析可以从其危害来体现出检测异常的结果。在进行高压电气设备检测过程中，其在进行安装后的交流高压电机交接试验时，异常情况表现为当对一台高压电动机进行工频交流耐压试验时，其电压达到标准值后在短时间内电机定子线圈即发生放电击穿情况。经过仔细的分析和排查后发现，导致电机击穿的主要原因是实际试验电压超出了标准试验电压2.5KV，引起了电气设备耐压试验的异常，造成了不小的经济损失。其检测电气设备时实际的电压方法是解决检测试验异常的关键，当一台电机进行耐压试验时，高压输出是由高压分压器直接进行电压测量，而高压表电压达到了检测试验电压值，但低压表通过换算到高压仍存在1~3KV的差距，这就表示在低压进行电压换算时，高压侧的实际电压超出试验的标准规定值，这一现象就是所谓的容升情况。这种异常情况主要是指在工频耐压检测试验时，施加在试验设备上的实际试验电压会超出试验变压器低压侧电压乘以变压器变压比，所换算得到的电压现象是工频耐压试验时出现了容升异常。主要出现在容性试品试验中，电容量越大容升现象越明显。因此，在进行工频交流耐压试验时，需要在高压侧进行电压的实时测量，并时刻注意对电压的监测与控制，确保试验电气设备不会出现容升情况而导致设备损坏

^[4]。

4介质损失tanδ检测结果判断

针对高压电气设备检测异常中关于介质损失tanδ检测结果判断以及异常问题消除方法分析，能够从中引申出对其异常问题的原因以及消除方法的概括。

以110kV~220kV电压和电流互感器的介质损失tanδ测量为例，要想实现高压电器设备检测异常问题的有效解决需要进行必要的质量检验和严格的抽检管理。在现场进行测试时，往往会出现误差，在使用反接线法时甚至出现tanδ为负值现象。所以，需要进行介质损失tanδ检测结果的判断，通过全面的加装屏蔽方法进行检测试验，将电气设备检测试验的介质因素进行充分的考虑和及时的采取有效措施进行改良。尤其是针对高压电气设备检测试验时的空气湿度、温度、接地状况，带电设备电场与磁场干扰的有效处理，也要防止电气设备绝缘表面的清洁程度等其他因素对电气设备检测试验结果的影响^[6]。

目前，预防和治理高压电器设备检测试验异常情况的主要方法是提高电气设备、检测试验设备的质量控制力度，并结合现场试验影响因素进行环境改善，采用屏蔽、选相导相或移项、变频等方法进行影响因素的消除。

5结论

高压电气设备的检测是电气设备绝缘质量检查和保修的重要方法。这也是确保高压电气设备运行安全和稳定的重要措施，也是判断高压电气设备运行状态的有效途径。因此，为了防止在操作过程中损坏高压电气设备，提高高压电气设备检测测试的准确性，并减少电气设备检测测试中出现异常的可能性，从根本原因进行质量控制，然后进行检测测试。在此过程中必须综合考虑各种影响因素，测试电气设备并消除对测试有异常影响的不利条件，检查电气设备的运行状态，提高高压电气设备测试和测试结果的准确性，确保电气系统的安全稳定运行。

参考文献：

[1]付彦冰.带电检测及诊断技术在高压电气设备中的应用及研究[D].南京：东南大学，2017.

[2]王晓兵.高压电气设备的状态检测[J].黑龙江科技信息，2016，（28）：82.

[3]宋思齐.高压电气设备红外检测技术研究[D].武汉：华中科技大学，2016.

[4]王晓婷.电气设备热故障智能诊断预警技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2019.

[5]马子超.电气保护设备元素成分检测与寿命评估研究[D].沈阳:沈阳工业大学,2018.

[6]史玲.单片机控制系统的抗干扰设计[J].产业与科技论坛,2014,13(22):63-64.